第六章感測器及其工作原理

2021-03-03 20:27:29 字數 3983 閱讀 5071

1.關於幹簧管,下列說法正確的是(  )

a.幹簧管接入電路中相當於電阻的作用

b.幹簧管是根據熱脹冷縮的原理製成的

c.幹簧管接入電路中相當於開關的作用

d.幹簧管是作為電控元件以實現自動控制的

2.霍爾元件能轉換哪個物理量(  )

a.把溫度這個熱學量轉換成電阻這個電學量

b.把磁感應強度這個磁學量轉換成電壓這個電學量

c.把力這個力學量轉換成電壓這個電學量

d.把光照強弱這個光學量轉換成電阻這個電學量

3.電容式感測器是用來將非電訊號轉變為電訊號的裝置.由於電容器的電容c取決於極板正對面積s、極板間距離d以及極板間的電介質這幾個因素,當某一物理量發生變化時就能引起上述某個因素的變化,從而引起電容的變化,如圖是四種電容式感測器的示意圖,關於這四個感測器的作用下列說法正確的是(  )

a.甲圖的感測器可以用來測量角度

b.乙圖的感測器可以用來測量液面的高度

c.丙圖的感測器可以用來測量壓力

d.丁圖的感測器只能用來測量速度

4.(2013·大同一中高二月考)如圖所示,r3是光敏電阻,當開關s閉合後,在沒有光照射時,a、b兩點等電勢,當用光照射電阻r3時,則(  )

a.r3的電阻變小,a點電勢高於b點電勢

b.r3的電阻變小,a點電勢低於b點電勢

c.r3的電阻變大,a點電勢高於b點電勢

d.r3的電阻變大,a點電勢低於b點電勢

5.隨著生活質量的提高,自動幹手機已進入我們的生活.洗手後,將濕手靠近自動幹手機,機內的感測器便驅動電熱器加熱,有熱空氣從機內噴出,將濕手烘乾.手靠近幹手機能使感測器工作,是因為(  )

a.改變了濕度b.改變了溫度

c.改變了磁場 d.改變了電容

一、單項選擇題

1.關於感測器,下列說法正確的是(  )

a.所有感測器都是由半導體材料做成的

b.金屬材料也可以製成感測器

c.幹簧管是一種能夠感知電場的感測器

d.感測器一定是通過感知電壓的變化來傳遞訊號的

2.(2011·高考江蘇卷改編)美國科學家willard s.boyle與ge***e e.**ith因電荷耦合器件(ccd)的重要發明榮獲2023年度諾貝爾物理學獎.ccd是將光學量轉變成電學量的感測器.下列器件可作為感測器的有(  )

a.發光二極體、熱敏電阻 b.熱敏電阻、霍爾元件

c.霍爾元件、乾電池 d.乾電池、發光二極體

3.感測器的種類多種多樣,其效能也各不相同,空調機在室內溫度達到設定的溫度後,會自動停止工作,空調機內使用的感測器是(  )

a.生物感測器 b.紅外感測器

c.溫度感測器 d.壓力感測器

4.有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三隻元件,將這三隻元件分別接入如圖所示電路中的a、b兩點後,用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中,觀察歐姆表的示數,下列說法中不正確的是(  )

a.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數變化較大的一定是熱敏電阻

b.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數不變化的一定是定值電阻

c.用黑紙包住與不用黑紙包住相比,歐姆表示數變化較大的一定是光敏電阻

d.用黑紙包住與不用黑紙包住相比,歐姆表示數相同的可能是定值電阻

5.如圖為電阻r隨溫度t變化的圖線,下列說法中正確的是(  )

a.圖線1是熱敏電阻的圖線,它是用金屬材料製成的

b.圖線2是熱敏電阻的圖線,它是用半導體材料製成的

c.圖線2的材料化學穩定性好、測溫範圍大、靈敏度高

d.圖線1的材料化學穩定性差、測溫範圍小、靈敏度高

6.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,如果用d表示薄片的厚度,k為霍爾係數,對於乙個霍爾元件d、k為定值,如果保持i恆定,則可以驗證uh隨b的變化情況.以下說法中不正確的是(工作面是指較大的平面)(  )

a.將永磁體的乙個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面,uh將變大

b.在測定地球兩極的磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平

c.在測定地球赤道上的磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平

d.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角,uh將發生變化

7.如圖所示為測定壓力的電容式感測器,將平行板電容器、靈敏電流錶(零刻度在中間)和電源串聯成閉合電路,當壓力f作用於可動膜片電極上時,膜片發生形變,引起電容的變化,導致靈敏電流錶指標偏轉,在對膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實線位置並保持固定的過程中,靈敏電流錶指標偏轉情況為(電流從電流錶正接線柱流入時指標向右偏)(  )

a.向右偏到某一刻度後回到零刻度

b.向左偏到某一刻度後回到零刻度

c.向右偏到某一刻度後不動

d.向左偏到某一刻度後不動

8.如圖所示,將一光敏電阻接入多用電表兩錶筆上,將多用電表的選擇開關置於歐姆擋,用光照射光敏電阻時,表針自左向右的偏轉角度為θ;現用手掌擋住部分光線,表針自左向右的偏轉角度為θ′,則可判斷(  )

ab.θ′<θ

cd.不能確定

☆9.為監測某化工廠的汙水排放量,技術人員在該廠的排汙管末端安裝了如圖所示的流量計.該裝置由絕緣材料製成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口,在垂直於上下底面方向加磁感應強度大小為b的勻強磁場,在前後兩個內側面分別固定有金屬板作為電極.汙水充滿管口從左向右流經該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓u.若用q表示汙水流量(單位時間內排出的汙水體積),下列說法中正確的是(  )

a.若汙水中正離子較多,則前表面比後表面電勢高

b.若汙水中負離子較多,則前表面比後表面電勢高

c.汙水中離子濃度越高,電壓表的示數將越大

d.汙水流量q與u成正比,與a、b無關

☆10.(2013·廣東省實驗中學高二檢測)有一種測量人體重的電子秤,其原理如圖中的虛線所示,它主要由三部分構成:踏板、壓力感測器r(是乙個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表g(實質是理想電流錶).設踏板的質量可忽略不計,已知理想電流錶的量程為3 a,電源電動勢為12 v,內阻為2 ω,電阻r隨壓力變化的函式式為r=30-0.

02f(f和r的單位分別是n和ω).下列說法正確的是(  )

a.該秤能測量的最大體重是1 600 n

b.該秤能測量的最大體重是1 300 n

c.該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流錶g刻度盤0.375 a處

d.該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流錶g刻度盤0.400 a處

二、非選擇題

11.計算機鍵盤上的每乙個按鍵下面都有乙個電容感測器.電容的計算公式是c=ε,其中常量ε=9.0×10-12f·m-1,s表示兩金屬片的正對面積,d表示兩金屬片間的距離.當某一鍵被按下時,d發生改變,引起電容器的電容發生改變,從而給電子線路發出相應的訊號.

已知兩金屬片的正對面積為50 mm2,鍵未被按下時,兩金屬片間的距離為0.60 mm.只要電容變化達0.

25 pf,電子線路就能發出相應的訊號.那麼為使按鍵得到反應,至少需要按下多大距離?

☆12.

(2013·鹽城高二檢測)一塊n型半導體薄片(稱霍爾元件),其橫截面為矩形,體積為b×c×d,如圖所示.已知其單位體積內的電子數為n、電阻率為ρ、電子電荷量e.將此元件放在勻強磁場中,磁場方向沿z軸方向,並通有沿x軸方向的電流i.

(1)此元件的c、c′兩個側面中,哪個面電勢高?

(2)試證明在磁感應強度一定時,此元件的c、c′兩個側面的電勢差與其中的電流成正比.

(3)磁強計是利用霍爾效應來測量磁感應強度b的儀器.其測量方法為:將導體放在勻強磁場之中,用毫安表測量通過的電流i,用毫伏表測量c、c′間的電壓ucc′,就可測得b.若已知其霍爾係數k==10 mv/ma·t.

並測得ucc′=0.6 mv,i=3 ma.試求該元件所在處的磁感應強度b的大小.

1解析:選cd.幹簧管能感知磁場,是因為當兩個幹簧所處位置的磁場方向相同時,就會吸引,所以相當於開關的作用,c正確,當磁場靠近或遠離的時候,就會實現閉合或斷開電路,起到自動控制的作用,d正確,a、b錯誤.故選cd.

2解析:選b.霍爾元件是將磁感應強度轉換成電學量的.3答案:abc

4解析:選a.光照射r3時,由光敏電阻特性,r3的電阻變小,通過r3的電流增加,r3的電壓減小,r4的電壓增加,a點電勢高於b點電勢,故選a.

選修3 2第六章感測器工作原理及應用

教學過程 一 複習預習 複習 1,感測器的工作原理 2,感測器的分類 二 知識講解 課程引入 隨著人們生活水平的提高,感測器在工農業生產中的應用越來越廣泛,如走廊裡的聲 光控開關 溫度報警器 孵小雞用的恆溫箱 路燈的自動控制 銀行門口的自動門等,都用到了感測器 感測器的工作離不開電子電路,感測器只是...

選修3 2第六章第1節感測器及其工作原理同步學案

姓名班級學號 一 本節知識要點 1 感測器 1 定義 能夠感受諸如力 溫度 光 聲 化學成分等物理量,並能把它們按照一定的規律轉換為便於傳送和處理的另乙個物理量 通常是電壓 電流等電學量 或轉換為電路的通斷的元件。2 非電學量轉換為電學量的意義 把非電學量轉換為電學量,可以方便地進行測量 傳輸 處理...

感測器及其工作原理

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